新能源汽车的半导体价值是传统燃料汽车的两倍，比如特斯拉3型，它的成本高达1500美元。专家表示，汽车电子化率将逐步从30%提高到50%以上。汽车电子化和智能化渗透的不断完善，将给汽车半导体行业带来巨大的市场机遇。

传感器，汽车的眼睛和耳朵

汽车智能驾驶系统由感知、决策和执行三个层次组成。其中，感知系统是前提，涉及到大量的传感器应用。汽车传感器作为采集智能驾驶所需数据的眼睛和耳朵，将各种工况的信息转换成信号，传送给决策单元，给出最终指令，控制车辆的运行。

赛迪咨询汽车工业研究中心总经理陆文亮表示，汽车智能化的最终目标是实现自动驾驶。自动驾驶系统需要更稳定、更灵敏、更全面的传感器。

车辆传感器可分为两类：环境监测和车身传感。自动驾驶系统运行所需的环境监测传感器（包括摄像机、毫米波雷达、激光雷达）数量迅速增加，占车辆传感器总成本的绝大部分。

北汽工业投资有限公司投资副总监林宇在接受《中国电子报》采访时表示，多传感器融合将成为未来自动驾驶传感器的发展趋势。记者从特斯拉官方网站了解到，特斯拉标准车有8台摄像机、77g毫米波雷达和12台超声波雷达，足以保证特斯拉L3在分流、合流、高速等方面的基本功能。虽然没有激光雷达被看到，但它可以被专家一目了然。特斯拉毫米波雷达和视觉的集成反映了特斯拉传感器芯片的强度。

目前，全球约有50个国家和6000多个机构从事传感器的研发和生产。西门子、博世、霍尼韦尔等国际零部件企业占据了中国汽车传感器90%以上的市场份额。Reza、Infineon、En-zhipu等半导体供应商实现了毫米波雷达、视觉、激光雷达和车辆联网的多传感器集成，支持L3级自动驾驶，同时降低功耗，确保卓越的计算能力。

不久前，苹果在通信设备领域开展活动，也表达了对下一代激光雷达传感器的兴趣，从特斯拉和Alphabet旗下的谷歌公司抢走了一些关键员工。据了解，苹果公司正在自主研发一种可以三维观察道路的自动驾驶传感器。

专家指出，在万亿元汽车传感器市场上，国内大多数企业只能做一些低端产品，如水温、压力传感器，还没有形成一个独立的产业。

近年来，中国企业似乎已经找到了进入传感器市场的突破口。虽然我们的超声波雷达技术的稳定性和可靠性还有待进一步提高，但在高性价比的产品和快速及时的服务的帮助下，相干电子、喇叭和音响的UPA已成功进入各大汽车厂的采购目录。

同济大学白杰教授认为毫米波雷达已经成为中国企业进一步进入市场的一个很好的切入点。与激光雷达和超声波相比，具有较高的监测精度和较低的成本。

记者了解到，我国毫米波雷达市场已经进入了快速发展阶段，早在2011年，厦门宜兴就开始了毫米波雷达前端射频芯片的研发；宜家岛、苏州豪米波、森斯泰克等企业也处于研发状态；深圳安芝杰已实现了批量生产24GHz和77G产品。

此外，传感器领域的并购也开始出现。国外大型传感器完成了第一轮并购，形成了自己的技术优势。国内传感器企业也开始步入并购的轨道，这将给我国传感器企业带来更多的机会，提升其研发实力。

微控制器、汽车决策大脑

在接收到传感器采集的车辆驾驶控制指令后，决策层开始发挥重要作用。作为决策层的核心单元，单片机成为分析数据、指挥整个系统的大脑。一般来说，自行车用单片机芯片的需求量约为50个，约占自行车用半导体器件成本的30%。

单片机不仅可以在汽车的二次系统中工作，还可以服务于复杂的驾驶系统，为汽车的预撞、自适应巡航控制和自动驾驶系统提供数据处理和控制。

根据公开数据，到2020年，国内单片机市场年复合增长率将达到11.7%，市场规模预计将超过500亿元。目前，全球最大的8家微控制器制造商（包括RISA电子、ENXOP、英飞凌、微芯片、意大利法国半导体、三星、德州仪器和柏树）在中国市场占有88%的市场份额。总体而言，国内大多数单片机企业仍然无法与国外企业抢占市场份额。对于中国企业来说，目前的主导市场仍然是汽车二次系统中使用的8位单片机，约占50%。

近年来，中国的物联网、5G、人工智能、边缘计算等丰富多样的新技术生态系统正在积极“拥抱”单片机市场，重新点燃汽车电子领域的热情。陆文亮表示，人工智能算法将在嵌入式单片机平台上运行和优化，这将为中国的单片机企业带来新的机遇。

瑞萨电子（中国）汽车电子销售中心应用技术部高级专家赵昆表示，自动驱动系统在性能、可靠性、实时性、功耗效率和相应的算法方面为处理芯片提出了最高的标准。ICH要求在车载芯片中引入人工智能算法。

我国现有企业在这一领域实现了芯片的大规模生产。据上海地平线总经理、旅程芯片研发负责人吴政介绍，地平线第一代旅程芯片是中国最早生产人工智能流产芯片的芯片。新一代的人工智能芯片“旅程2.0”计划于今年推出。该芯片集成了Horizon自主开发的新一代BPU（脑处理单元）和视觉感知技术，有望在开发过程中实现。中国第一个人工智能芯片。

零运行车与大华公司开发的人工智能自动驾驶仪芯片凌新01已进入集成验证阶段，预计今年第二季度进行测试。

动力半导体，汽车心脏

在汽车的执行层面上，功率半导体（又称电力电子器件）实现了电路中的功率转换和控制，成为汽车驱动系统提供喘振动力的核心。根据公共数据，新能源汽车的动力装置成本高达387美元，占汽车半导体价值的55%。在新能源汽车与传统燃料汽车相比的新半导体成本中，动力装置的成本约为269美元，占总成本增长的76%。

林宇说，由于新能源汽车中的动力驱动装置和电池组取代了燃料汽车的发动机和燃料，发动机驱动系统中的动力设备需要大量的功率半导体。在传统的燃料汽车中，发动机内只有少量的功率半导体，与新能源汽车相比，体积和功能都不足。

IGBT已成为新能源汽车功率半导体的主流技术。它有助于高压系统中电压源实现较低的负载，使电机系统易于驱动。据卢文良介绍，IGBT芯片约占汽车总成本的7-10%，是除电池外第二昂贵的元件。在特斯拉的双电机全驱动版本中，IGBT总共使用132台，总价值650美元。

长期以来，我国电力半导体企业与国外领先企业之间存在着巨大的差距。来自欧洲、美国和日本的半导体公司（包括英飞凌、瑞沙电子、富士电机、安森米、瑞士ABB等）垄断了全球IGBT市场份额的70%以上。

近年来，汽车电力半导体市场似乎预示着“国内替代”的春天。株洲中车电气的IGBT技术能力突出。随着电力半导体领域的多年积累，我们计划今年生产第六代IGBT技术芯片。电压等级将覆盖650-6500V，此外，公司还拥有8英寸IGBT生产线，年产量24万件。

比亚迪已经布局了整个IGBT产业链，包括芯片设计、晶圆制造、测试、包装、新能源汽车应用等，该品牌的汽车在使用自主开发的IGBT产品方面处于领先地位，体现了比亚迪在汽车仪表芯片领域的领先优势。今年年初，比亚迪推出了行业领先的汽车电源芯片IGBT 4.0，与目前市场主流的IGBT相比，该芯片可以帮助目前的输出能力提高15%。在相同条件下，总损失减少了20%左右。它在国内汽车电源IGBT芯片方面取得了重大突破，有望加快用国产IGBT替代进口产品的进程。

在OEM领域，中鑫国际通过收购意大利福地公司，收购了一条具有汽车半导体产品经验的8英寸生产线。华宏宏利深耕FS-IGBT工艺产品，与多家合作单位共同推出了600V、1200V、1700V IGBT器件工艺。